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后发酵陈化对普洱茶品质的影响

普洱茶的后发酵陈化工艺有二种,一是传统工艺,二是现代工艺,普洱茶后发酵陈化过程微生物菌种的变化是极其复杂的。

本文全文原题转载自《茶苑》2005年第2期,作者陈杖洲。

普洱茶后发酵陈化工艺有二种,一是传统工艺,即将生茶(晒青散毛茶和用晒青散毛茶经蒸压成型的紧压茶)贮存于干仓中长时间自然缓慢发酵陈化;二是现代工艺,即将生茶(晒青散毛茶和用晒青散毛茶经蒸压成型的紧压茶)采用湿仓渥堆、人工快速后发酵陈化

干仓后发酵陈化是在空气相对湿度80%以下,真菌无法产生的仓贮环境中进行。湿仓后发酵陈化是在空气相对湿度80%以上,真菌容易生长的湿仓环境中进行。干仓后发酵属于自然陈化过程。

渥堆发酵陈化,原苏联科学家波波夫认为是氧化酶的“再生”;扎姆哈杰则认为是多酚类在湿热作用下非酶性自动氧化的结果;日本科技工作者富金孝原认为是某些霉菌所分泌的酶类促使茶叶进行发酵;中国学者、西南农业大学刘勤晋教授等认为,霉菌代谢能分泌酶,不仅可分泌氧化酶,而且还可以分泌多种酶类,如淀粉酶、脂肪酶等。同时,在渥堆过程中,抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均比原料茶有较大幅度的增长,其中多酚氧化酶与黑曲霉的增长呈高度正相关(r=0.9241),与微生物群落的总量消长也呈同一趋势(r=0.9358),抗坏血酸氧化酶呈增长趋势,过氧化物酶增长缓慢。因此,普洱茶的后发酵陈化是一个微生物及其酶性和非酶性氧化的过程,是形成普洱茶品质的核心。在干仓条件下进行的是长时间自然缓慢的自动氧化和酶性氧化共同作用的陈化过程,而在湿仓和渥堆条件下进行的是人工快速自动氧化和真菌共同作用的陈化过程。

何国藩、林月婵、徐福祥等人的研究表明,渥堆早期霉菌最先发展起来,中后期逐渐让位于酵母菌;细菌早期较多,以后逐渐下降,到后期已极少,但未发现有致病细菌。放线菌早期不显著,后来有所发展,显然是各种微生物间拮抗作用的结果。在霉菌中,以黑曲霉(Aspergillus niger)和毛霉(Mucor)为主,酵母菌(Sarccharomyce ssimulated)在渥堆开始几天数量甚少,到中后期便大量发展起来,成了优势菌种。这是因为霉菌能利用各种多糖作碳源,它们代谢的结果产生了大量的双糖和单糖,使酵母菌有了足够的营养,于是迅速繁衍。霉菌和酵母菌大量繁衍的结果,抑制了细菌的生长。同时,大量微生物的各种新陈代谢产物,特别是产生的多种酶类,使茶叶细胞互相分离,细胞壁溶解,胞内物质产生了一系列与其它茶类不同的氧化还原反应,形成了各种特有的生化产物,这可能是普洱茶具有特殊色香味的最基本原因。从渥堆叶片组织的显微结构变化中证明微生物分泌酶及代谢产生的热量对茶叶内含物的氧化还原反应以及普洱茶甘滑、醇厚、陈香品质的形成起着重要的作用。

陈宗道等人的实验结果表明,在渥堆过程微生物分泌的胞外酶(多酚氧化酶、抗坏血酸酶等)及代谢产生的热量对普洱茶品质的形成起着相当重要的作用。

王增盛等人的实验结果证实,渥堆过程在强烈的水热作用及微生物分泌的各种胞外酶作用下,茶叶中固有的挥发性香气成分和各香气先质(如糖类、氨基酸、脂肪、类胡萝卜素、萜烯甙、儿茶素及其氧化产物等)发生转化、异构、降解、聚合、偶联等反应,形成了以萜烯醇类和酚类为主体的香气组分。而茶多酚却在胞外酶PPO的作用下部分氧化、聚合,形成了水溶性有色产物茶黄素TF、茶红素TR、茶褐素TB等。同时,在微生物胞外酶PPO的酶促作用和湿热作用以及微生物内代谢作用下,以茶多酚、氨基酸、糖类、嘌呤碱等为主体的滋味物质发生了氧化、聚合、降解、分解、转化,使得儿茶素(尤其是酯型儿茶素)和氨基酸总量减少及内部配比改变(人体必需的8种氨基酸增加,可溶性糖减少,单糖、双糖配比改变,嘌呤碱内部相互转化),使这些鲜、甜、酸、涩、苦、醇味物质,通过消杀、变调、相柔、阻碍等作用,综合协调形成了醇和甘香的品质特点。

罗龙新等人的实验结果显示:普洱茶在渥堆过程发生了以茶多酚为主体的一系列复杂而又剧烈的化学反应,这些反应是以晒青毛茶的内含物成分为基质,在微生物分泌胞外酶的酶促作用、微生物呼吸代谢产生的热量和茶叶水分的协同下,形成了普洱茶特有的色香味品质特征。而微生物的作用在普洱茶品质的形成中起了决定性作用。普洱茶品质形成的实质是在酶促作用和湿热作用下,茶多酚的氧化、缩合,蛋白质和氨基酸的分解、降解以及各产物之间的聚合、缩合等一系列反应,生成了更加复杂的、对普洱茶品质有利的物质,如茶褐素(TB)化合物等。反应的结果,茶多酚减少了60%,儿茶素总量减少了75%,特别是苦涩味极重的酯型儿素已损耗殆尽,80%左右的茶黄素(TF)和茶红素(TR)氧化、聚合,游离氨基酸减少了60%,可溶性糖下降了40%,茶褐素(TB)增加了130%,水不溶性茶多酚增加了80%,水浸物减少了4%~9%,从而使普洱茶汤中的收敛性和苦涩味物质明显降低,可溶性糖明显示增加(在高温湿热和微生物的共同作用下有利于大分子碳水化合物分解成可溶性糖),形成了普洱茶色泽红褐、滋味醇厚、香气陈香的品质特征。

日本川上美智子认为,渥堆茶中成分的改变,主要是微生物发酵和氧化的结果,许多新形成的有典型霉味和陈香的物质,如1,2-二甲氧基-4-甲基苯等都是通过霉菌作用而甲基化反应形成的。云南农业大学赵龙飞译作《普洱茶加工过程中的成分变化》一文表明:儿茶素(C),尤其是没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表儿茶素没食子酸(ECG)及茶氨酸和糖在发酵后(阶段2~4)会大量减少。这些化合物的变化主要是在发酵过程中被微生物分解和部分氧化分解成香气成分或者被微生物所聚合。发酵期间(阶段1~2),咖啡碱含量也有轻微的减少,好像是微生物影响它的分解。而肌醇糖苷却很难被微生物所分解。但是几乎所有的香气成分都随发酵进程而增加,尤其是酚类化合物的甲基醚物,如1,2-二甲氧基苯、1,2-二甲氧基-4-甲基苯、1,2-二甲氧基-4-乙基苯、1,2,3-三甲氧基苯、1,2,3-三甲氧基-5-甲基苯、1,2,3-三甲氧基-5-乙基苯等,这些都是普洱茶的特征性成分,在后发酵过程中通过微生物(主要是黑曲霉)的作用而产生,并且担子菌也参与了香气成分的产生。

胡月龄等人对我国14种紧压茶进行了研究,结果表明均有霉菌,但没有发现黄曲霉。通过分离鉴定,这些霉菌大多属于毛霉科(Mucoraceaea)曲霉科(Aspergillaceal)真菌。其中分布较广的是曲霉属(Aspergillus)与青霉属(Penicilliun),当中又以曲霉属灰绿曲霉(Aglaucus)出现频率最高,其次是黑曲霉(A·niger)和青霉属青霉(Penicillium)。此外,还有毛霉(Mucor)、枝孢霉(Cladosporium)互隔交链孢霉(Altemaria)、新月弯孢霉(Curuularia)、镰刀霉(Fusarium)、匍柄霉(Stemphypium)和头孢霉(Cephalosporium)等真菌。茶中这些青霉、灰绿曲霉、黑曲霉等优化了普洱茶汤色和香味。这些真菌所以能改善紧压茶的品质,与某些真菌能分泌氧化酶、淀粉酶等多种酶类以促进多酚类物质氧化和淀粉转化为糖类有关。

周红杰等人进行了渥堆过程主要微生物对云南普洱茶品质形成的研究,研究结果表明:云南普洱茶在渥堆过程主要微生物有黑曲霉、青霉属、根霉属(Rhizopus)、灰绿曲霉、酵母属(Baterium)、土生曲霉(Aspergillium terreus)、白曲霉(AsperfIlium candidus)、细菌类(Bacterium)。其中黑曲霉最多,它是参与普洱茶品质形成的主要菌种,在生产中具有重要经济意义。黑曲霉能产生20种左右的水解酶,其中可资利用的糖苷酶、果酸酶、葡萄糖淀粉酶、纤维素酶、柚苷酶、乳酸酶、葡萄糖氧化酶等许多酶类,还可以分解包括多糖、脂肪、蛋白质、果胶、天然纤维和不可溶性化合物等有机物;并且它的异变菌可产生草酸、柠檬酸、葡萄糖酸、抗坏血酸等。在普洱茶渥堆发酵陈化中,黑曲霉代谢产生的有机酸和酶等对普洱茶品质的形成起着重要的作用。酵母次之,除了它本身含有极丰富的对人体有益的营养物质如蛋白质、人体所必需的8种氧基酸、B族维生素、维生D2原、脂肪、粗纤维、碳水化合物、矿物质、微量元素等,还含有丰富的酶系统,如蔗糖酶、麦牙糖酶等以及生理活性物质,如辅酶I、辅酶A等;同时,酵母菌还能利用多种糖类代谢产生维生素B1、B2、C等。酵母可以健脑、健胃、美容、解酒、预防肝坏疽,改善肝功能,延缓衰老等功效。普洱茶渥堆过程中如果控制数量得当,可以增加普洱茶的有效营养物质和医药保健物质,而且有利于形成普洱茶甘甜醇香的品质风格。但是,如果控制不当,则会形成辣、麻、酸等不利物质,影响和降低普洱茶品质。青霉在普洱茶渥堆过程中产生多种酶及有机酸,可产生葡萄糖氧化酶或葡萄糖酸、柠檬酸、柠檬酸霉素、抗坏血酸等。同时,青霉在发酵中的菌丝废料中含有丰富的蛋白质、矿物质和维生素B类物质;代谢产生的青霉对杂菌、腐败菌可能有良好的抑制生长和消除作用,对普洱茶醇和品质的形成可能有辅助作用。根霉内含一种活力很强的淀粉酶,它能生产出有机酸、芳香酯类物质,是转化甾醇族化合物的主要菌类。渥堆过程生成一定数量的根霉,有利于普洱茶形成甜香的品质特点。但由于其分泌果酸酶能力强,渥堆中根霉的滋生会造成普洱茶软化甚至腐烂,所以渥堆过程的每一个阶段都要控制好中温中湿的环境。灰绿曲霉会使茶叶腐烂变质,因此,在渥堆过程宜控制好堆温,改善制茶环境卫生,减轻该菌群的滋生。

普洱茶后发酵陈化过程微生物菌种的变化是极其复杂的,有的微生物自始至终对普洱茶品质的形成发挥着积极的作用,有的微生物却是在普洱茶加工的某一阶段发挥着形成普洱茶独特风格的作用,有的微生物的产生则不利于普洱茶品质的形成。在普洱茶的渥堆过程,黑曲霉数量始终处于优势地位,约占微生物总量的80%,酵母菌居次,细菌极少,没有发现致病细菌、霉菌,这是后发酵陈化过程中各种微生物之间拈抗作用的结果。

普洱茶渥堆过程中,茶叶表面生长了大量孢子菌丝(真菌),有如真菌类的灵芝、香菇、草菇等含有多糖体的食用菌;这种多糖成分可以促进人体内抗体的形成,增强免疫功能,加强抑制肿瘤的作用,被认为是当今世界上最好的免疫增强剂之一。

法国梅奇尼夫教授的实验研究表明,普洱茶在渥堆过程中产生的乳酸菌,不仅会带给细胞活力,同时其成分中的核酸正是细胞的营养素,因此,普洱茶能改善人的老化,使青春再现。

经过后发酵陈化形成的普洱茶,具有外形色泽红褐(或灰褐)、内质滋味浓醇甘甜、汤色红浓明亮、独具陈香的品质特点,并具有比其它茶类更佳的药用保健功效。

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